步进电机和伺服电机有什么区别?
伺服电机在控制系统中用作执行器,将接收到的电信号转换为电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机内部的转子是永磁体。由驱动器控制的 U/V/W 三相电形成电磁场。转子在这个磁场的作用下旋转。同时,电机的编码器将信号反馈给驱动器,驱动器将目标值与反馈值进行比较。比较数值,调整转子的旋转角度。
伺服电机的精度由编码器的精度决定,也就是说伺服电机本身具有发送脉冲的功能。每转一圈就会发出相应数量的脉冲,使伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成响应。所以是闭环控制。
步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元件步进电机装置。在非过载情况下,电机速度和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数,不受负载变化的影响。
当步进驱动器接收到脉冲信号时,它驱动步进电机按设定的方向旋转一个固定的角度,称为“步距角”。步进可以通过控制脉冲数来控制角位移,从而达到精确定位的目的。还可以通过控制驱动器的脉冲频率来控制电机旋转的速度和加速度,从而达到高速的目的。因此,步进电机是开环控制的。
步进电机和伺服电机的区别
控制器
步进电机控制器是一种可以发出均匀脉冲信号的电子产品。它发出的信号进入步进电机驱动器后,由驱动器转换成步进电机所需的强电流信号,驱动步进电机运行。步进电机控制器可以精确控制步进电机旋转各个角度。驱动器接收的是脉冲信号。每收到一个脉冲,驱动器就会给电机一个脉冲,使电机转动一个固定的角度。由于这个特点,步进电机在当今的各个行业中得到了广泛的应用。
伺服电机控制器是用于控制伺服电机的控制器。其功能类似于作用于普通交流电机的变频器。它是伺服系统的一部分,主要用于高精度定位系统。一般通过位置、速度、转矩三种方式控制伺服电机,以实现高精度的传动系统定位。是目前传输技术的高端产品。
控制精度
步进电机的相位和节拍越多,其精度就越高。伺服电机基于内置编码器。编码器的规模越大,精度越高。
控制方法
一种是开环控制,一种是闭环控制。
低频特性
步进电机在低速时容易产生低频振动。一般采用阻尼或细分技术来克服低频振动,而伺服电机在低速时不会振动。交流伺服系统具有共振抑制功能,可以弥补机器刚性不足的问题,系统内部具有频率分析功能(FFT),可以检测机器的共振点,方便系统调整。
转矩频率特性
步进电机的输出转矩会随着转速的增加而减小,而交流伺服电机则是恒转矩输出。
过载能力
步进电机没有过载能力,而交流电机有更强的过载能力。
经营业绩
步进电机采用开环控制。如果启动频率过高或负载过大,则容易失步或失速。当速度太高时,很容易超调。伺服系统为闭环控制。驱动器可以直接采样电机编码器的反馈信号。内部形成位置环和速度环。一般步进电机不会出现失步或超调,控制性能更可靠。
速度响应性能
步进电机从静止加速到工作速度需要数百毫秒,而交流伺服系统具有更好的加速性能,一般只需几毫秒,可用于需要快速启动和停止的控制场合。
交流伺服系统在很多性能方面都优于步进电机。但是,在一些要求不高的场合,步进电机常被用作执行电机。因此,在控制系统的设计过程中,应综合考虑控制要求、成本等多种因素,选择合适的控制电机。
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